【正文】 5 3 9 1 . 7( )dP K P k W? ? ? ? ?? ? 1 1 4 4 6 0 . 9 1 0 3 0 1 . 4 ( )dQ K Q k W? ? ? ? ?? ? 2 0 8 1 7 . 9 0 . 9 1 8 7 3 6 . 1 ( )SS K S k W? ? ? ? ?? ? 1 5 3 9 1 . 7c o s 0 . 8 2 11 8 7 3 6 . 1PS? ?? ? ?? 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院（畢業(yè)設(shè) 計(jì)） 第 7 頁 共 37 頁 編號 設(shè)備名稱 電動機(jī)型式 電動機(jī)額定容量 kW 安裝臺數(shù) /工作臺數(shù) 設(shè)備容量 kW 需用系數(shù) cosφ 計(jì)算容量 年最大工作小時(shí)數(shù) 安裝容量 工作容量 有功功率 kW 無功功率 kvar 視在功率kVA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 一 1 2 3 二 三 四 1 2 3 4 5 6 五 六 1 2 3 4 七 1 2 3 4 5 6 地面高壓 主井提升機(jī) 副井提升機(jī) 壓風(fēng)機(jī) 南風(fēng)井 北風(fēng)井 地面低壓 機(jī)修廠 家屬區(qū) 工業(yè)廣場 排矸系統(tǒng) 洗煤廠 水源井 井下高壓 主排水泵（最大涌水量） 主排水泵（最小涌水量） 井下低壓 350變電所 430變電所 520變電所 井底車場 統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果 全礦合計(jì) 全礦計(jì)算負(fù)荷 電容器補(bǔ)償容量 補(bǔ)償后負(fù)荷 主變壓器損耗 全礦總負(fù)荷 繞線 繞線 同步 同步 同步 2020 1600 600 1600 1600 1250 1250 1/1 1/1 3/2 2/1 2/1 5/3 5/2 2020 1600 1800 3200 3200 6250 6250 2020 1600 1200 1600 1600 888 735 3164 175 3750 2500 912 905 899 642 1800 1280 960 1488 1488 140 3187 2125 543 105 525 2373 175 3750 2500 3000 1500 3600 8760 8760 2020 2020 5435 4000 5000 2020 5000 4200 4200 4200 4200 、無功補(bǔ)償 一、無功補(bǔ)償概述 電力系統(tǒng)中有許多根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的電氣設(shè)備，如變壓器、電動機(jī)、感應(yīng)爐等。 （并聯(lián)電容器和同步調(diào)相機(jī)）輸出無功功率。電壓下降到額定電壓值的 60%~70%時(shí)，用戶的電動機(jī)將不能啟動甚至造成燒毀。 現(xiàn)低壓側(cè) cos ?? ，因此低壓側(cè)無功功率補(bǔ)償容量為： [ t a n ( a r c c o s 0 . 8 2 ) t a n ( a r c c o s 0 . 9 2 ) ] 1 5 3 9 1 . 7 [ ( 0 . 6 9 8 0 . 4 2 6 ) ] 4 1 8 6 . 5 ( v a r )CQ P k? ? ? ? ? ??根據(jù)補(bǔ)償功率容量選擇 型號電容 器，選擇個(gè)數(shù)為 ： 35120n ??（個(gè)），取 38 個(gè)。在我國經(jīng)常在樞紐變電所安裝同步調(diào)相機(jī)，以便平滑調(diào)節(jié)電壓和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。但設(shè)備造價(jià)太高，本設(shè)計(jì)中不宜采用。 四、并聯(lián)電容器裝置的分組 （ 1）對于單獨(dú)補(bǔ)償?shù)哪撑_設(shè)備，例如電動機(jī)、小容量變壓器等用的并聯(lián)電容器裝置，不必分組，可直接與該設(shè)備相連接，并與該設(shè)備同時(shí)投切。 （ 3）終端變電所的并聯(lián)電容器裝置，主要是為了提高電壓和補(bǔ)償主變壓器的無功損耗。這幾種方式中等容量分組方式，分組斷路器不僅要滿足頻繁切合并聯(lián)電容器的要求，而且還要滿足開斷短路的要求，這種分組方式應(yīng)用較多，因此采用等容量分組方式。 并聯(lián)電容器組裝設(shè)在變電所低壓側(cè)，主要是補(bǔ)償主變和負(fù)荷的無功功率，為了在發(fā)生單相接地故障時(shí)不產(chǎn)生零序電流，所以采用中性點(diǎn)不接地方式。主變?nèi)萘亢团_數(shù)的選擇，應(yīng)根據(jù)《電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 SDJ161— 85 有關(guān)規(guī)定和審批的電力規(guī)劃設(shè)計(jì)決定進(jìn)行。 荷的發(fā)展及潮流的變化，結(jié)合系統(tǒng)短路電流、系統(tǒng)穩(wěn)定、系統(tǒng)繼電保護(hù)、對通信線路的影響、調(diào)壓和設(shè)備制造等條件允許時(shí)，應(yīng)采用自耦變壓器。企業(yè)總降壓變電所主變壓器臺數(shù)應(yīng)根據(jù)企業(yè)的符合類型來確定。 根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，礦井變電所的主變壓器一般選用兩臺，當(dāng)其中一臺停運(yùn)時(shí)，另一臺應(yīng)能保證安全及原煤 生產(chǎn)用電，并不得少于全礦負(fù)荷的80%，根據(jù)實(shí)際情況的需要在本設(shè)計(jì)中選擇了兩臺主變壓器，采用兩臺互為備用南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院（畢業(yè)設(shè) 計(jì)） 第 12 頁 共 37 頁 的運(yùn)行形式。它表明各種一次設(shè)備的數(shù)量和作用，設(shè)備間的連接方式，以及與電力系統(tǒng)的連接情況。 、電氣主接線設(shè)計(jì) 電氣主接線的基本形式就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，它以電源和出線為主體。絕緣損壞的原因多因設(shè)備過電壓、直接遭受雷擊、絕緣材料陳舊、絕緣缺陷未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除。三相短路時(shí)對稱短路，此時(shí)三相電流和電壓同正常情況一樣，即仍然是對稱的。 電力系統(tǒng)供電的工業(yè)企業(yè)內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)，由于工業(yè)企業(yè)內(nèi)所裝置的元件，其容量比較小，而其阻抗較系統(tǒng)阻抗大得多，當(dāng)這些元件遇到短路情況時(shí)，系統(tǒng)母線上的電壓變動很小，可以認(rèn)為電壓維持不變，即系統(tǒng)容量為無窮大。 一、確定基準(zhǔn)值 選取基準(zhǔn)容量 Sb=100MVA， dNUU? 計(jì)算 k1 點(diǎn)取基準(zhǔn)電壓 35kv 即 Ud1=37kv re11100 1 . 5 6 ( )3 3 3 7reSI k AU? ? ?? 計(jì)算 k2 點(diǎn)選取基準(zhǔn)電壓 10kv 即 Ud2= 2 2 100 5 . 4 9 ( )3 3 1 0 . 5rere reSI k AU? ? ?? 二、 計(jì)算短路電路中各阻抗元件的 標(biāo)幺 值 輸電線路的阻抗計(jì)算 LJ240 L= x0= *( 1 ) 0 22*( 2 ) 0 22100x 537100x 1 5relrerelreSXLUSXLU? ? ? ? ?? ? ? ? ? 變壓器電抗的計(jì)算 * re 8 1 0 0 0 .41 0 0 1 0 0 2 0BTNTU SX S? ? ? ? 三、 短路電 流的計(jì)算 在 S1 點(diǎn)發(fā)生短路 **11 05LXX??? 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院（畢業(yè)設(shè) 計(jì)） 第 17 頁 共 37 頁 *1111 9 .5 20 .1 0 5kI X? ? ?? ( 3 )11 9 . 5 2 1 . 5 6 1 4 . 8 5 ( )k k reI I I k A?? ? ? ? ( 3 )S h 1 12 . 5 5 2 . 5 5 1 4 . 8 5 3 7 . 8 7 ( )ki I k A? ? ? ? ( 3 )111 . 5 2 1 . 5 2 1 4 . 8 5 2 2 . 5 7 ( )s h kI I k A? ? ? ? ( 3 )1 a v 1 13 3 3 7 1 4 . 8 5 9 5 1 . 7 ( )kkS U I M V A? ? ? ? ? 在 S2 點(diǎn)發(fā)生短路 * * * *22 / / 0 . 0 3 5 0 . 2 0 . 2 3 5L T TX X X X? ? ? ? ?? *2211 1 .9 80 .2 3 5kI X? ? ?? ( 3 )22 1 . 9 8 5 . 4 9 1 0 . 8 7 ( )k k reI I I k A?? ? ? ? ( 3 )S h 1 22 . 5 5 2 . 5 5 1 0 . 8 7 2 7 . 7 ( )ki I k A? ? ? ? ( 3 )221 . 5 2 1 . 5 2 1 0 . 8 7 1 6 . 5 2 ( )s h kI I k A? ? ? ? ( 3 )2 a v 2 23 3 1 0 . 5 1 0 . 8 7 1 9 7 . 7 ( )kkS U I M V A? ? ? ? ? 五、在 S2 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，計(jì)算沖擊短路電流應(yīng)把電動機(jī)作為附加電源來考慮 設(shè)備名稱 所選電纜及導(dǎo)線型號 長度（ kM） 電抗 /? 1kM? 電抗標(biāo)幺值 主井提升機(jī) ZLQD03— 3?50 副井提升機(jī) ZLQD03— 3?35 壓風(fēng)機(jī) ZLQD03— 3?25 南風(fēng)井 ZLQD03— 3?50 北風(fēng)井 ZLQD03— 3?50 主排水泵 ZLQD03— 3? 95 1 主排水泵 ZLQD03— 3? 70 1 主井提升機(jī)感應(yīng)電動機(jī)的影響 d2 1 1 7 . 6 k w X 0 . 2S ?? “ * redb reNSXXS?“ ” reX 次暫態(tài)電抗，查表得 Xre“ = Sre基準(zhǔn)容量， 100MVA SN電動機(jī)容量 *db 31000 . 2 9 . 4 4 42 1 1 7 . 6 1 0X ?? ? ??“ 電纜的電抗標(biāo)幺值前面已經(jīng)算出 X*L1= 主提升機(jī)供給短路點(diǎn) S2 的短路電流沖擊值為： IXEI ch**chs k2 ??。 二、電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件 選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。 （ 1）校驗(yàn)的一般原則 ① 電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 （ 2）短路的熱穩(wěn)定條件 kt QtI ?2 (71) 式中 kQ — 在計(jì)算時(shí)間 ts 秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（ kA2 *S）； It — t 秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（ kA）； t— 設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間（ s）。當(dāng)所選電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過絕緣配合計(jì)算，選用適當(dāng)?shù)倪^電壓保護(hù)設(shè)備。在高寒地區(qū)，應(yīng)選擇能適應(yīng)環(huán)境溫度為 40 C? 的 高寒電器。 、斷路器的選擇及校驗(yàn) 一次側(cè)和二次側(cè)斷路器在正常情況下當(dāng)另一臺變壓器故障或者、斷路器檢修時(shí)，長時(shí)最大負(fù)荷即等于變壓器的額定容量。所選斷路器的電器參數(shù)如下表： 表二 型號 額定電壓 / kV 額定電 流 /A 額定斷開電流 /kA 斷流容量 /（ MV A） 極限電流峰值 /kA 熱穩(wěn)定電流 / kA 熱穩(wěn)定時(shí)間 /s LN235Ⅲ 35 1600 25 1000 63 25 4 SN1010 10 1250 40 750 125 40 2 短路電流，對斷路器的動、熱穩(wěn)定性及其斷流容量進(jìn)行效驗(yàn)。 一次側(cè)按 k1短路時(shí)最大沖擊電流校驗(yàn)，即 m ax 125 kA kA? 動穩(wěn)定性符合要求。 二次側(cè)斷路器的熱穩(wěn)定性校驗(yàn)。故一次側(cè)選用 SW235/1000 型，二次側(cè)選用SN1010/1250 少油斷路器完全符合要求。 表三 型號 額定電壓 / kV 額定電 流